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科普 | 外来鱼类“清道夫”(豹纹脂身鲶)的入侵生态学

2022-05-31 10:22:07

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一、豹纹脂身鲶基本信息

豹纹脂身鲶(Pterygoplichthys pardalis),也称豹纹翼甲鲶,俗称清道夫,垃圾鱼,属于辐鳍鱼纲(Actinopterygii)鲶形目(Siluriformes)骨甲鲶科(Loricariidae)翼甲鲶属(Pterygoplichthys)鱼类。原产南美洲亚马逊河流域,通过水族贸易而引入,具有摄食残饵、刮食附着藻类的习性,主要作为清洁水族缸的工具鱼,因养殖逃逸、弃养等原因逃逸至野外,目前已在15个热带和亚热带国家和地区形成入侵。豹纹脂身鲶最早在20世纪90年代引入我国。2014年生态环境部和中国科学院联合发布的第三批入侵物种名单已将豹纹脂身鲶列入了其中。近年来,我国多地自然河流中陆续发现豹纹脂身鲶,主要分布在我国南方地区。我们从种群生态学的角度对豹纹脂身鲶的建群状况进行了分析,结果发现,它已经在广东省主要水系和海南省南渡江建立自然种群。

 

1 野外的豹纹脂身鲶(拍摄人:刘飞,张海涛)

 

 

2 豹纹脂身鲶在中国的分布(引自Wei et al 2017

 

二、豹纹脂身鲶为什么能入侵成功?

我们用外来水生生物风险评估工具(Aquatic Species Invasiveness Screening Kit)对豹纹脂身鲶的入侵性进行了评估,结果显示豹纹脂身鲶具有较强的入侵性。那么豹纹脂身鲶的哪些特征使它具有较强的入侵性呢?

第一,豹纹脂身鲶对环境的适应能力较强,能够适应低氧的环境,因为它的肠道具有能够呼吸空气的辅助呼吸结构;豹纹脂身鲶是自然界中磷含量较高的鱼类之一,水体氮磷等营养元素富集能够促进它的生长和繁殖,这两个特征能够使它适应富营养化的水体;豹纹脂身鲶还能够在河口咸淡水水域生活。

第二,豹纹脂身鲶生长快,繁殖能力强,是它成功建立种群、快速扩散的重要助力。豹纹脂身鲶生长速度为10cm/年,成年最大体长可达49 cm,最早性成熟年龄为1龄,最小性成熟体长为13cm绝对繁殖力为6366148平均相对繁殖力为10.43/g,卵径均值为1.87 mm。繁殖季节,雄性豹纹脂身鲶会在堤岸土壤松软处挖洞筑巢,雌鱼将卵产于巢内,亲鱼有护幼行为,可提高幼鱼的成活率。

第三,较强的生长、生活史及化学计量特征可塑性。豹纹脂身鲶的生长和生活史呈现出明显的空间变化。在不利环境条件下,采取的是“保底(bet-hedging策略,如生长快,性成熟早等;在有利环境下,采取的是“专能(master-of-some策略,如生长快,性成熟晚,繁殖力高等。另外,最新的研究发现,豹纹脂身鲶的碳、磷、钙元素含量等化学计量特征具有较强的空间变异性,使其能够更好的适应资源异质性的环境。因此,豹纹脂身鲶多重生物学特性的可塑性是克服不同河流环境异质性的重要策略。

第四,豹纹脂身鲶身体由骨质甲胄覆盖,受惊吓时坚硬的胸鳍会张开,不容易被天敌捕食。这些特征促使豹纹脂身鲶成为了入侵最成功的外来物种之一。但豹纹脂身鲶的生存和分布受温度影响较大,研究发现豹纹脂身鲶能够耐受的最低温度是8.8-11°C,因此它在我国南方地区的入侵风险较高。

 

3 豹纹脂身鲶年龄与生长的关系(引自Wei et al. 2022

 

4 豹纹脂身鲶在全球的适生区预测 Yao et al. 2019

三、 豹纹脂身鲶入侵有什么影响?

近年来,我们在广东地区对渔民进行走访调查时发现,豹纹脂身鲶是渔民最讨厌的外来鱼类之一,主要因为它经济价值低,且会破坏渔具渔网,有渔民称,有时候整个虾笼有50-60%都是豹纹脂身鲶,影响渔业生产活动。有研究指出,当豹纹脂身鲶种群数量过大时,因它对水体中的磷等元素具有较强的固定能力,从而影响溪流水体养分循环,进而影响生态系统结构和功能。北美的一项研究指出,豹纹脂身鲶会吸附于土著保护物种海牛身上,干扰海牛的活动。繁殖季节,豹纹脂身鲶挖掘的洞穴可能会导致堤岸水土流失。另外,豹纹脂身鲶为杂食性鱼类,能够与土著物种抢占空间和资源,影响生物多样性。

 

 

 

 

 

 

 

 

5 渔获物中中的豹纹脂身鲶(拍摄者:韦慧,刘飞)

四、如何避免入侵鱼类泛滥成灾?

众所周知,外来物种在自然生态系统成功定殖后,对生态系统能够产生严重的影响,而控制外来入侵物种通常需要花费巨大的人力物力。因此,采取积极的措施预防外来物种入侵是控制入侵物种的重要举措。

首先,加强外来物种引种风险评估,建立国家外来物种风险等级动态名单,并根据最新研究进展对名单进行调整;加强活体水生动物进境检验检疫,防止外来鱼类蒙混入境;加强外来物种科普宣传,提高公众对外来鱼类入侵的防范意识;加强对水产养殖和水族市场中外来物种的管理,防止外来鱼类逃逸。水族市场管理部门可设置专门的宠物鱼弃养收养机构,防止外来鱼类进入自然水体。另外,减少对水生生态系统的干扰,恢复本地生态系统和土著鱼类多样性,能够一定程度上阻止外来鱼类入侵。对于入侵严重的开放水体,可在繁殖季节破坏外来鱼类的产卵场,如豹纹脂身鲶产卵需要有特定的场所。另外,开发诱捕剂、入侵鱼类相关产品等综合利用方案,也可以在一定程度上控制入侵鱼类的蔓延。

总体来说,入侵鱼类的控制是一项系统工程,需要政府、科学家和公众的集体参与,才可能阻止入侵物种的爆发。

本文由中国水产科学研究院外来物种与生态安全创新团队成员韦慧博士提供。邮箱:weihui@prfri.ac.cn

团队简介:

中国水产科学研究院外来物种与生态安全创新团队主要从事外来水生生物调查与监测、入侵机制与风险评估及综合防控技术的应用基础研究工作。首次在我国对外来水生生物开展大规模长期性和系统的监测,摸清了我国外来水生生物的入侵现状,构建了系统的外来水生生物的监测预警网络。建立了包括控制实验、模型评估和评分系统相结合的生态风险评估体系。开发了一系列的外来水生生物搜集、诱捕、特异性杀灭和综合利用技术方法。

团队负责人:顾党恩 副研究员

邮箱:gudangen@163.com

 

参考文献

Wei, H., et al. (2022). Environmental related variation in growth and life-history

traits of non-native sailfin catfishes (Pterygoplichthys spp.) across river basins of South China. Aquatic Invasions 17(1): 92–109.

Wei, H., et al. (2018). Nutrient enrichment alters life-history traits of non-native fish Pterygoplichthys spp. in sub-tropical rivers. Aquatic Invasions 13(3): 421-432.

Wei, H., et al. (2017). The distribution, establishment and life-history traits of non-native sailfin catfishes Pterygoplichthys spp. in the Guangdong Province of China. Aquatic Invasions 12(2): 241–249.

韦慧等(2022.基于外来水生生物风险筛选工具评估外来观赏鱼在中国的入侵风险-以甲鲶科鱼类为例. 生态与农村环境学报, 38(4): 494-503

刘飞等(2017).流溪河入侵鱼类豹纹脂身鲶繁殖生物学研究. 淡水渔业, 47(2): 42-48.

刘飞等(2019. 流溪河入侵鱼类豹纹脂身鲶的年龄和生长特征研究,淡水渔业 49(5) : 22 -30

Yao X et al. 2019. Predicting the Habitat for Alien Species based on GIS. In Proceedings of 2019 2nd International Conference on Computer Science and Software Engineering (CSSE’19). Xi’an, China, 5 pages.

Gibbs, M. A., et al. (2013). Age and growth of the loricariid catfish Pterygoplichthys disjunctivus in Volusia Blue Spring, Florida. Aquatic Invasions 8(2): 207-218.

Capps, K. A. and A. S. Flecker (2013). Invasive aquarium fish transform ecosystem nutrient dynamics  Proceedings of the Royal Society B-Biological Sciences 280(1772): 20131520.

Nico, L. G. (2010). "Nocturnal and diurnal activity of armored suckermouth catfish (Loricariidae: Pterygoplichthys) associated with wintering Florida manatees (Trichechus manatus latirostris)." Neotropical Ichthyology 8(4): 893-898.